JPS5997123A

JPS5997123A - カメラの合焦装置

Info

Publication number: JPS5997123A
Application number: JP20819782A
Authority: JP
Inventors: Toru Mizobata; 溝端　徹
Original assignee: IIYAMA KOSHINA KK
Current assignee: IIYAMA KOSHINA KK
Priority date: 1982-11-27
Filing date: 1982-11-27
Publication date: 1984-06-04

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明はカメラの合焦装置に関し、一層詳細には、受光
素子面」二の被写体の結像位置を被写体の距離情報とし
て得、これによって合焦させるカメラの合焦装置に関す
る。

従来、被写体の結像位置を被写体の距購情報として処理
し合焦させる合焦装置にあっては、被写体の反射光を受
光する受光部として多数の受光素子を互いに接して一列
にそろえて設け、被写体が結像した受光素子の出力信号
によって被写体の結像位置すなわち被写体の距離情報を
得ていた。しかるに受光素子はそれ自体高価であり、こ
れを多数用いるので高価な合焦装置となる難点がある。

本発明は上記難点に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、被写体からの反射光を受光する受光部に
一つの受光素子を用い、この受光素子の前面を前記反射
光を通過するスリットを移動して走査し、その走査信号
あるいは走査に要した時間と受光素子の出力とによって
被写体の結像位置を知り得るようにした安価な合焦装置
を提供するにあり、その特徴は、赤外線ビーム光を被写
体に照射する投光機構を設け、この赤外線に感応する受
光素子と、被写体のカメラからの距離に応じて前記受光
素子面の異なる位置に被写体の前記赤外線反射光による
像を結像する収光部とから成る受光機構を前記投光機構
に対して隔置して設け、前記受光素子面の結像位置を検
知すべく、前記反射光を通過する窓の移動によって前記
受光素子と前記収光部との間を走査する走査機構を設け
、所定位置から前記窓を移動し、前記受光素子の出方に
よって得られる窓の位置をカメラと被写体の間の距離と
して演算し、フォーカスレンズを合焦位置へ移動する制
御機構を設けて成るところにある。

以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細
に説明する。

投光機構とその反射光の受光機構を第１図に示しこれに
ついて説明すると、１は発光ダイオードから成る投光部
であり赤外線を照射する。２は投光レンズであり、前記
赤外線をビーム光にして投光する。Ａ、Ｉｌ、Ｃはカメ
ラ前方にそれぞれ位置する被写体である。３は受光レン
ズである。４は一つの受光素子から成る受光部であり、
受光上に応じた電圧を出力する。前記投光部１から照射
された赤外線は被写体で乱反射され、その一部が受光レ
ンズ３によって収光され受光部４の前面に結像する。し
かして前記被写体Ａ、Ｂ、Ｃの受光部４における結像位
置はそれぞれＡ’、Ｂ’ＩＣ’となる。ここに簡単のた
め受光部４の前面を赤外線投光方向に対して垂直となる
ように配し、投光レンズ２の中心を０、受光レンズ３の
中心をＯ′、無限遠方にある被写体の受光部４における
結像位置を基準位置Ｚ’ｌＸｌとし、投光レンズ２から
被写体まての距離を１１受光部４における基準位置ｚＴ
■から被写体の結像位置までの距離を１１１投光レンズ
２と受光レンズ３との距離をＳ１受光レンズ３と基準位
置２−との距曙をｄとすれば、ｊｌ！Ａ’＝Ｓｄの関係
式が成り立つ。したがって被写体の結像位置の基準位置
１”（ｙ。

に対する位置を知り得れば被写体のカメラからの距離が
求められることになる。なお前記基準位置を無限遠方に
ある被写体の結像位置としたが、カ（３）メラでの撮影可能な最至近距離に位置する被写体Ｚの結
像位置を基準位置ＺＩＯとしても、被写体の結像位置の
基準位置ＺＩＯに対する位置を知り得れば被写体のカメ
ラからの距離を求めることができる。又受光部４の前面
は赤外線投光方向に対して垂直でなくとも、基準位置か
ら結像位置までの距離はカメラから被写体までの距離の
関数として表わし得る。

次に前記基準位置（２１０又はＺ’ａｏ）に対する被写
体の結像位置すなわち、被写体の距離情報を知り得るた
めの２種類の走査機構を例示して説明する。

まず第２図に示す走査機構は、被写体の結儒位ｎを直接
的に知り得るものである。５はマスク部材であり、スリ
ット状薄膜液晶６　（以下ＬＣＤと略す）を基準位置２
００からＺｌωに向う方向に互いにその長辺を接して多
数並設されて成る。このマスク部材５は前記受光部４の
前面に近設され、受光部４を覆っている。又このＬＣＤ
　６はＬＣＤドライバ７によって基準位置２１０　　（
又はＺＩ（至））に対応する（４）側から基準位置２＋ω（又はＺＩ０）に向って順にＯＮ
状態（すなわち透明状態）とされ、被写体からの反射光
を通過する可動窓となり、この透明部の移動で受光部４
を走査することとなる。第４図に示すように受光部４の
出力電圧を見ながらマスク部材５の可動窓で基準位置Ｚ
ＩＯの側から走査すれば、被写体の結像位置ＡＩ、Ｂ’
、Ｃ’に対応するＬＣＤ　６　　（ｔａ。

ｔｂ、ｔｃ　）がＯＮとなったとき受光部４の出力電圧
はノイズレベルを越えてピーク電圧を出力する。なお受
光部４の出力電圧は、ヘッドアンプ８で増幅され、ピー
クディテクタ９でピーク電圧のみとして出力される。し
かして被写体の結像位置すなわち被写体のカメラからの
距離情報を知り得る。

次に第３図に示す走査機構は、被写体の結像位置と基準
位置との間の距離を時間量に換算し被写体のカメラから
の距離情報を得るものである。１゜はマスク部材たる円
板であり、１１はこの円板１゜に穿設される４個のスリ
ットであり前記可動窓に相当する。このスリット１１は
長辺が円板１ｏの回転中心に向いて同心円上に４等配さ
れている。

１２はモータであり、円板１０を等速回転駆動する。な
お円板１０は、円板１０が回転したときにそのスリット
１１で前記基準位置ｚ’ｏ　　（又はｚ　＋　％　）に
対応する側から基準位置Ｚ’ｏｏ　　（又はｚ’ｏ　）
に向って走査するようにして受光部４の前面に近設され
る。１３はフォトカプラであり、前記スリット１１のい
ずれか一つが基準位置に対応する位置にあるとき他のス
リットｌｌａに対向位置し、このフォトカプラ１３はそ
の投光部からの光をスリット１１ａを通してその受光部
で受光する。すなわち円板１０が回転して受光部４を走
査するスリット１１ｂが基準位置の対応位置にきたとき
このフォトカプラ１３はスタートパルスを出力する。な
お受光部４の出力電圧は前述したようにヘッドアンプ８
、ピークディテクタ９を介してピーク電圧として出力さ
れる。第４図に示すようにスリット１１ｔ＋を基準位置
ＺＩＯの側から走査すれば、このスリットｌｌｂが被写
体の結像装置Δｌ、Ｂｌ、ＣＩに対応する位置に来たと
き、受光部４はピーク電圧を出力しスリットｌｌａが基
準位置Ｚ１０から結像位置に達するまでに要した時間（
ｔａ’、ｔｂ’、ｔｃ”）が得られる。しかして前記フ
ォトカプラ１３のスタートパルス出力時を基準位置ＺＩ
Ｏに対応させておけば、このスタートパルス出力時から
受光部４のピーク電圧出力時までの時間量は被写体のカ
メラからの距離情報となる。

走査して得られた被写体の距離情報によってマスターレ
ンズを合焦位置へ移動する制御機構について第２図と第
３図に示し、１４はマイコンであり、ｔｃｎ　６で走査
する場合このマイコン１４は、ＬＣＤドライバ７を介し
てＬＣＤ　６を走査する信号を出力するとともに受光部
４のピーク電圧を入力とし、この走査信号とピーク電圧
とで被写体の結像位置に対応するＬＣＤの位置を読み込
み、被写体のカメラからの距離を計算する。又円板１０
の回転てスリット１１で走査する場合このマイコン１４
は、フォトカプラ１３からのスタートパルスと受光部４
のピーク電圧とを入力し、スタートパルス出力時からピ
ーク電圧出力時までの時間を計算し、この時間によって
被写体のカメラからの距離を訃（７）算する。１５はフォーカスモータでありフォーカスレン
ズを合焦位置へ移動すべくマスターレンズへリコイド（
図示せず）を駆動する。１６はドライブ回路であり、前
記マイコン１４に接続されその出力信号でフォーカスモ
ータ１５を制御する。

１７はエンコーダであり、合焦のため移動するフォーカ
スレンズの位置を検出し、その出力信号はマイコン１４
に入力される。マイコン１４は、このエンコーダ１７の
出力信号によってフォーカスレンズが前記計算によって
定められた合焦位置に到達したことを判断し、マイコン
１４はフォーカスモータ１５の停止信号を出力する。

本発明は以上の如く構成したので、ビーム光となって投
光部１から照射された赤外線はカメラ前方に位置する被
写体で反射される。この反射光は受光レンズ３で収光さ
れ、カメラからの距離が異なる被写体は受光部４の前面
の異なる位置で結像するものとなる。無限遠方あるいは
最至近に位置する被写体の受光部４における結像位置を
基準位置（Ｚ’ｃ−ｏ又はｚ’ｏ　）とすれば、この基
準位置（Ｚｌ、、）（８）又はＺｌｏ　）に対する被写体の結像位ｆＭＡ’＋Ｂ’
＋ｃ’は被写体Ａ、Ｂ、Ｃのカメラからの圧部の関数と
して表される。この被写体の距離情報としての結像位置
は、受光部４の前面に近設されたマスク部材５の可動窓
を基準位置から走査して知られ得るものとなる。すなわ
ち、マスク部材として多数の＋、ｃｎ　６を並設して用
いた場合は、ＬＣＤ　６を基準位ｆＦＩ　Ｚ　’　０か
ら順に透明となるようにしてその透明部で受光部４の前
面を走査する。受光部４にピーク電圧が出力すると、こ
のピーク電圧を出力させた透明なＬＣＤ　６の位置が被
写体の結像位置となる。又マスク部材としてスリット付
き円板１０を用いた場合は、この円板１０は定速度で回
転しており、スリット１１のいずれか一つのスリットｌ
ｌａがフォトカプラ１３を横切ったときこのフォトカプ
ラ１３はスタートパルスを出力する。このスタートパル
スを出力した事は受光部４の前面を走査するスリットｌ
ｌｂが基準位置ｚＩＯに対応する位置からスタートした
事を示している。円板１０がさらに回転し、スリットｌ
ｌｂが被写体の結像位置に来ると受光部４はピーク電圧
を出力する。スリットｌｌｂが基準位置２１０から被写
体の結像位置まで移動するのに要した時間はスタートパ
ルスとピーク電圧との出力によって求められ、この時間
とスリット１１の走査速度との積によって被写体の結像
位置を知り得る。

Ｉ、ＣＤ　６の走査信号と受光部４のピーク電圧、ある
いはフォトカプラ１３のスタートパルスと受光部４のピ
ーク電圧を得てマイコン１４は被写体の結像位置を計算
し、被写体のカメラからの距離を計算する。この計算結
果とエンコーダ１７からのフォーカスレンズの位置信号
とに基づきマイコン１４はフォーカスモータ１５でフォ
ーカスレンズを合焦位置へ移動する。

なお上述の実施例において、受光部４のマスク部材とし
てＬＣＤあるいは円板を用いたが、これに限るものでな
く可動窓で受光部４の前面を走査できるものであれば良
く、可動窓はスリットとして説明したが、小径な丸孔で
も良い。又走査方向に対する可動窓の寸法は小さい程被
写体の結像位置の分解能が向上する。

このようにして本発明によれば、被写体の距画情報たる
被写体の結像位置を知るために、受光部をマスク部材の
スリットで走査すれば、受光部は一つの受光素子を用い
るのみで良く、安価な合焦装置を提供することができる
という著効を奉するものである。

以上本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明したが
、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、発
明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るの
はもちろんのことである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の好適な実施例を示し、第１図は投光、受光
機構を、第２図はＬＣＤを用いた走査機構および制御機
構を、第３図は円板を用いた走査機構および制御機構を
、第４図は走査に対応した受光部出力の駅部を示す。１・・・・発光ダイオード、　　２・・・・投光レンズ
。３・・・・受光レンズ、　４・・・・受光部、　５・・
・・マスク部材、　　６・・・・ｔＣＤ＋　　　７・・
・・ＬＣＤドライバ。（１１）８・・・・ヘッドアンプ、　　９・・・・ピークディテ
クタ。１０・・・・円板、　　１１．ｌｌａ、ｌｌｂ・・・・
スリット、　　１２・・・・モータ、　　１３・・・・
フォトカプラ。１４・・・・マイコン、　１５・・・・フォーカスモー
タ。１６・・・・ドライブ回路、　　１７・・・・エンコー
ダ。Ａ、Ｂ、Ｃ・・・・被写体　　ＡＩ、Ｂｌ、ＣＩ・・・
・被写体の結像位置、　２・・・・最至近圧部の被写体
、　　２＋０・・・・２の結像位置（基準位ｆｌり、Ｚ
’ｏｏ・・・・無限遠方の被写体の結着鋤位置（基準位
置）　、　　ｔｏｌｔａ、ｔｂｌｔｃｌｔｏａ・”・Ｚ
’　ＯＩＡ’、Ｂ’、Ｃ’ｌＺ’Ｏｏに対応位置するＬ
ＣＤ。ｔｏ’、ｔａ’、ｔｂ’、ｔｃ’、ｔ’　　−・・・ス
リット走査時間。特許出願人株式会社コシナ代表者小杯文治部（１２）第１図

Claims

【特許請求の範囲】

１、赤外線ビーム光を被写体に照射する投光機構を設け
、この赤外線に感応する受光素子と、被写体のカメラか
らの距離に応じて前記受光素子面の異なる位置に被写体
の前記赤外線反射光による像を結像する収光部とから成
る受光機構を前記投光機構に対して隔置して設け、前記
受光素子面の結像位置を検知すべく、前記反射光を通過
する窓の移動によって前記受光素子と前記収光部との間
を走査する走査機構を設け、所定位置から前記窓を移動
し、前記受光素子の出力によって得られる窓の位置をカ
メラと被写体の間の距離として演算し、フォーカスレン
ズを合焦位置へ移動する制縄機構を設けて成るカメラの
合焦装置。